厚松散层下条带充填开采沉陷影响因素的数值模拟分析

为了研究厚松散层下条带开采中充填率、松散层厚度、充填体强度及关键层厚度对地表沉陷的影响规律,运用FLAC3D三维数值模拟方法,分别改变上述4个因素模拟研究地表移动变形情况,探讨了以上4个因素对地表最大下沉值的影响规律。研究表明,随着充填率的增加,主断面地表移动变形的下沉值逐渐减小;随着松散层厚度增加,地表移动变形的下沉值先减小后增大;当关键层厚度在一定范围内(40~85m),随着关键层厚度的增加,地表移动变形的下沉值逐渐减小;当关键层厚度超过85m时,地表移动变形的下沉最大值由减小趋势变为增大趋势。     

铍材表层应力梯度对X-射线应力测量的影响

在modifeidψ－衍射几何条件下，研究铍材表层中存在不同应力梯度时d-(sinψ）^2曲线的形状，确定铍材表面层应力梯度对常规X－射线应力测试的影响，结果表明，在(sinψ）^2≤0．5范围内，应力样度对测量结果有明显影响，应力测试值因应力梯度存在而偏离真实值。使用钒靶材和大的倾角降低X－射线对铍材的穿透深度，可以减小由应力梯度引起的应力测试误差。     

非金属夹层对自冲铆接头力学性能的影响

以1420铝锂合金为面板,分别制备无夹层的AA1组接头、0.1mm厚涤纶塑料薄膜(PET)夹层的AA2组接头和1.0mm厚聚碳酸酯实心板(PC)夹层的AA3组接头,对三组试件进行重复拉伸试验研究接头的成形质量、失效模式、静失效载荷和能量吸收值。结果表明,非金属夹层会阻碍钉脚的张开,且随着夹层厚度的增加,阻碍钉脚张开的能力变大;钉脚张开大的接头上板发生大的屈服,铆钉与上板连接处和下板铆扣部位发生撕裂,钉脚张开度小的接头易使下板产生裂纹;非金属夹层会提高接头力学性能的稳定性,降低接头的静载荷值,减弱接头的抗冲击能力和机器运动的平稳性。     

基于小角X射线散射构造煤孔隙结构的研究

为研究不同变形程度构造煤的孔隙结构特征,采用小角X射线散射(SAXS)和低温氮吸附相结合的方法,分析了重庆中梁山南矿不同类型构造煤的孔径、孔体积、比表面积和表面分形维数等参数的变化规律。SAXS研究结果表明,随着煤的变形程度增强,X射线散射强度增大,煤中微孔比例增加,最可几孔径减小,孔隙表面分形维数增大,这与低温氮吸附的结果一致。但由于两种方法的测试原理不同,SAXS所测孔隙比表面积高出低温氮吸附结果 1~2个数量级。     

膨胀管变径膨胀锥锥片厚度优化研究

鉴于实体膨胀锥与变径膨胀锥的优缺点,介绍了变径膨胀锥的工作原理与结构特点,通过膨胀锥锥片厚度的理论分析与有限元计算,得出膨胀锥片厚度越大,接触应力就越小。膨胀锥的最大应力主要表现在膨胀锥内壁上,随着膨胀锥壁厚的增加,最大应力在逐渐减小,当壁厚大于35mm时,应力效果减小不明显。通过对膨胀管变径膨胀锥锥片厚度的优化研究,为变径膨胀锥在膨胀套管技术领域里的广泛应用提供了理论借鉴。     

基于ABAQUS的中部槽铲板仿真分析

为了提高刮板输送机中部槽铲板可靠性,分别针对两种端部型式的铲板进行了三维建模及有限元仿真分析。为了更进一步研究铲板尺寸对其可靠性的影响,分别针对不同铲板厚度及长度进行了更为精确的有限元接触分析。通过整理和对比仿真结果,得到了铲板最大应力随铲板厚度及长度的变化规律,并得出了相应的计算公式。分析结果表明:端部内凹型铲板比端部外凸型铲板应力减小7.2%;铲板可承受的最大应力随着铲板厚度的增大而增大,并随着铲板长度的增加而减小。     

厚松散层薄基岩下开采地表变形规律——以鲁南矿区为例

我国东部厚松散层薄基岩矿区开采地表沉陷普遍具有下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征。本文以鲁南矿区某煤矿为例，探讨了不同松散层与基岩厚度比条件下煤层开采的地表变形参数变化规律，在现场实测的基础上，采用FLAC^3D数值模拟技术，建立不同松基比(0.25～5.00)条件下煤层开采的地表变形计算模型，研究了地表变形特征，分析了松基比对概率积分法参数的影响，并从开采沉陷的角度对厚松散层薄基岩条件进行了定量分析与探讨。研究表明：(1)在开采厚度相同条件下，当松基比不断增大时，地表变形量呈明显的先增大后减小特征，在松基比达到某一限值后，地表变形趋于稳定；(2)下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切均随着松基比增大表现为先增大后减小的关系，松基比拐点分别为1.75、1.25和1.25；(3)松散层厚度在平均采深中所占的比例对移动角、边界角具有较大的影响，边界角、移动角随着松基比的增大逐渐减小。基于上述研究，提出将松基比为1.25～1.75作为厚松散层薄基岩条件的临界值，为我国东部典型厚松散层薄基岩矿区地表变形预计和开采沉陷灾害防控提供了理论基础。     

基于光散射多源耦合的粉尘浓度检测技术

光散射法在粉尘检测领域被广泛应用，而技术的核心是检测误差；为进一步减小粉尘浓度的检测误差，提出一种光散射多源耦合的粉尘浓度检测技术。分析了MIE光散射的基本原理，数学推演得到光散射多源耦合理论，确定了光散射的2个最佳角度，研制出光散射多源耦合粉尘浓度检测单元及样机；基于试验准备与系统，对样机的光电传感器1和传感器2进行试验，采用多源数据耦合方法，将光电传感器1和传感器2的AD值进行耦合，提出一种粉尘浓度检测算法，形成了光散射多源耦合粉尘浓度检测技术。试验发现：光散射多源耦合样机的检测相对误差≤9.5%，比光电传感器1小4.7%，比光电传感器2小4.9%，证明光散射多源耦合样机比单角度的检测相对误差减小4.7%。     

电脉冲对烟煤官能团及甲烷吸附特性影响研究北大核心

利用电脉冲致裂煤体增渗实验系统,对贵州轿子山煤矿烟煤进行电脉冲致裂实验,并结合工业分析、傅里叶红外光谱测试和等温吸附实验方法,研究了不同击穿电压条件下电脉冲致裂煤体的电流峰值、煤体官能团结构和吸附甲烷能力的演化规律。结果表明:煤样电脉冲击穿煤体的过程主要经历了热击穿、电击穿和残余阶段,同时,击穿煤样的电流峰值随着击穿电压的升高而增大,且呈现指数化趋势;电脉冲击穿煤样的官能团结构发生明显变化,CH吸收峰随着击穿电压的增加而升高,C=C、-CH_(3)、-CH_(2)、-OH吸收峰随击穿电压的提高而降低;电脉冲击穿煤样的甲烷极限吸附量a值都比原煤低,煤样吸附常数b值随击穿电压增加呈现出波动式的变化,表明电脉冲击穿煤体后,明显降低了煤样对甲烷的吸附能力,有利于煤层气的高效开采。     

钛交联蒙脱石复合材料的制备与表征

以经提纯精制的高纯钠基蒙脱石为基质,钛酸正丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了钛交联蒙脱石复合材料,并对其进行焙烧处理.再利用X射线衍射、比表面积-孔径分布、扫描电镜和透射电镜等分析手段,对材料进行结构性能表征.X射线衍射和比表面积-孔径分布结果表明:经交联柱撑后,材料的层间距d001值和比表面积均大幅增加,分别由钠基蒙...     

粉尘浓度光散射测量影响因素的分析

根据经典的Mie氏散射理论，分析和计算了单个粉尘颗粒的散射特性曲线，又通过实验对粉尘云散射特性进行了研究，分析了散射角、粉尘粒径及水雾对光散射的影响.研究得出，单个粉尘粒子的散射光强随颗粒粒径的增大而增大，对粉尘云而言，粉尘中位径越大，灵敏度越小，测量的粉尘浓度值会偏低.     

电子束辐照对黄铁矿表面组成的影响

利用X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）对高能电子束辐照前后晶体黄铁矿的表面结构进行了分析。结果表明,辐照处理没有改变黄铁矿晶胞的形状和大小,但对晶胞中原子坐标位置可能有一定调整,在空气中辐照使黄铁矿表面硫/铁原子数比减小,而在液相辐照则使黄铁矿表面硫/铁原子数比增加。并对电子束辐照条件下黄铁矿表面反应机理进行了分析。     

新型螯合吸附剂的制备及其对Cd~(2+)吸附性能研究

利用自制季铵型淀粉改性重质碳酸钙,制备吸附重金属Cd~(2+)的新型螯合吸附剂。通过静态和动态实验探究新型螯合吸附剂吸附性能,用原子吸收分光光度计测定溶液中Cd~(2+)的浓度。结果表明,新型螯合吸附剂对Cd~(2+)的最优静态吸附条件为:新型螯合吸附剂用量为12 g/L、时间为3 h、pH值为6.5、常温,在最优条件下吸附率为99.88%。动态吸附结果表明:通过固定床实现对重金属Cd~(2+)的吸附,可以应用到实际吸附工艺中。红外光谱分析表明:新型螯合吸附剂中重质碳酸钙表面被自制季铵型淀粉包覆。     

水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响

为探索水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响,选用粒径小于0.18 mm和0.18~0.25 mm、二者质量比为1∶1的煤粉作为骨料,水泥为黏结剂,水为溶解剂,在不同条件(成型压力、含水率)下压制突出煤相似材料。利用岩石三轴试验机、瓦斯放散初速度测定仪测定突出煤相似材料的单轴抗压强度及瓦斯放散初速度,获得了不同条件下突出煤相似材料单轴抗压强度和瓦斯放散初速度的变化规律。实验结果表明:当含水率为12%~20%时,配制出的突出煤相似材料单轴抗压强度随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势;当含水率达到16%时,其单轴抗压强度达到最大值8.99 MPa;当含水率为20%时,成型压力越大,突出煤相似材料成型后密实度越大、脱模后的试件含水率越低,单轴抗压强度越大;突出煤相似材料的瓦斯放散初速度随含水率的增大而减小。     

静电场对煤放散瓦斯特性影响的实验研究

研究静电场作用下含瓦斯煤体的放散特性和致因机理,结果表明：静电场主要影响了Δp的45～60 s的放散过程;放散初速度随着电压的升高而变大（变小）,在某一特征电压下达到最大值,其后逐渐趋近平缓;特征电压累计加电时,Δp呈现上下波动中趋大（趋小）的现象,在撤掉电场时Δp并未回落至初始值,并保持一定的时间记忆效应,可能使煤体发生了塑性损伤。其机理是静电场使得煤表面的吸附势阱深度增加和电负性增强两者相互竞争的结果。     

闭孔泡沫铝板与铝板复合结构吸声性能研究

为了改善闭孔泡沫铝做吸声结构表面凹凸不平的情况,降低双层闭孔泡沫铝机构的成本,增大吸声结构的吸声频段,研究了铝板与闭孔泡沫铝板组合结构的吸声效果,将打孔闭孔泡沫铝与打孔铝板组成组合结构,使用驻波管吸声系数测试仪,对组合结构不同背后空腔条件下的吸声性能进行测试。结果表明：当铝板与闭孔泡沫铝板间置空腔时,低频吸声系数较未复合时大大提高,整体吸声系数都有所提高,吸收峰的中心频率相对于单测时发生了移动;当铝板紧贴闭孔泡沫铝放置时,会导致吸声系数略有降低,但随铝板打孔率的升高,整体吸声系数又逐渐升高,而吸声主频段不改变。     

循环灰吸附碱金属机理研究

加入添加剂脱除蒸汽中的碱金属盐是防止准东煤等高钠煤在应用过程中由于高碱金属含量造成沾污、结渣及高温腐蚀等风险的重要手段。在实验室条件下用山东临沂135 MW循环流化床循环灰作为添加剂与钠盐(NaCl)进行掺烧,分别采用热重分析仪(TGA)和马弗炉进行,对不同温度(800,850,900℃)、不同掺混比例(1%,2%,3%,5%,8%)下循环灰掺烧碱金属盐后的样品进行XRF,XRD等测试。XRF测试结果表明,在800~900℃下,掺烧实验得到的循环灰样品中Na含量远高于Cl含量,且随着温度的升高,相同掺混比例下循环灰中Cl含量随着温度的升高而下降。在相同温度下,Na元素含量随掺混比例的增高而增加,Cl含量增长远低于Na含量增长。XRD测试结果表明:掺烧后灰样中Na主要以硅铝酸盐等不可溶钠形式存在,循环灰对NaCl的吸附以化学吸附为主。     

Analysis of low energy arc discharge characteristics based on dynamic V-A characteristics model

Low energy arc discharge characteristics was analyzed based on dynamic V-A characteristics model. It draws conclusions that discharge time relates to the source voltage and the product of inductance and stable current, discharge time will increase when the source voltage increases; current reduce rate is in inverse proportion to the value of inductance; arc resistance when the arc occurs is the ratio of minimum arcing voltage to stable current. It also gains the expressions of arc resistance and arc power, arc resistance and arc power both increase as the source voltage increases and decrease as the value of inductance increases. Conclusions above mentioned are helpful to design intrinsically safe circuits.     

复合地层TBM双滚刀破岩过程数值流形模拟研究

大型交通、矿山和水利工程TBM施工中不可避免会遇到复合地层,复合地层中TBM双滚刀破岩特征与均质岩层有较大差异。基于数值流形方法处理非连续问题的能力,引入弱不连续物理覆盖来对复合地层层理面进行表征,提出了模拟裂隙网络扩展过程的数值流形算法,进一步建立了模拟复合地层滚刀破岩过程的数值流形模型。同时,对软硬不均复合地层中不同刀间距的双滚刀破岩过程进行了模拟分析,研究发现：在相同贯入度下,不同滚刀间距的应力分布均具有明显的不对称性,硬岩中滚刀推力远高于软岩,从而易造成滚刀偏磨;当滚刀间距为100 mm时,两滚刀间岩片厚度达到最大值23.7 mm,刀间距增大或减小时,岩片厚度均出现降低趋势;不同刀间距条件下,软岩的破碎率均高于硬岩,其中软岩破碎率随刀间距的增加而增大,硬岩破碎率则在刀间距为100 mm时达到最大值10.5%。上述结果表明,在复合地层中,岩性对于TBM岩机安全及破岩效果的影响要大于滚刀间距,研究成果可以反映复合地层滚刀破岩规律。     

固体轻分散相旋流分离的研究

通过试验研究了固体轻分散相和液体介质旋流分离的操作性能和分离性能,结果表明:固体轻分散分离用旋流器的压力降随入口流量增加而变大;溢流分率随压降比的增大而增大;分离效率随底流管长度的增加基本不变;分离效率随入口流量的增加而增大,并趋近某个<100%的值;分离效率随着分流比的变大先变大,到达一个最大值之后又变小。